本质阻燃聚苯乙烯分子设计及其纳米复合材料的制备与阻燃机理的研究

项目负责人：胡源研究员

项目类别：国家自然科学基金联合资助基金项目

项目执行期：2011年-2013年

主持单位：中国科学技术大学苏州研究院

项目摘要：

针对目前聚苯乙烯树脂存在的无卤阻燃难和韧性差等缺点，本项目通过分子设计，合成兼具阻燃和增韧结构的功能单体，同时结合纳米复合和催化成炭协同原理，采用原位自由基聚合的方法将阻燃和增韧功能单体引入到聚苯乙烯分子链中，从而制备新型阻燃聚苯乙烯纳米复合材料。重点研究不同阻燃元素、不同结构的单体以及含不同过渡金属元素的蒙脱土对材料热、阻燃和力学性能等的影响，探讨材料组成、结构与性能之间的关系；研究紫外光、温度和湿度等因素对材料性能的影响，揭示其老化机理；研究含不同功能单体的阻燃聚苯乙烯热降解和燃烧过程中气相产物和凝聚相结构的变化规律，探讨其交联成炭的机制；研究阻燃聚苯乙烯纳米复合材料在热降解和燃烧过程中的组成、结构的变化以及生成炭层的物理和化学结构，阐明含过渡金属元素的蒙脱土的催化协同机制，揭示阻燃机理，建立材料组成、结构与性能之间的构效关系，为高性能无卤阻燃聚苯乙烯材料的制备奠定理论依据和实验基础。